Середнє статистичне значення - формула. Метод середніх величин, теорія

В математиці та статистиці середняарифметичне (або легко середня) Комплекту чисел - це сума всіх чисел у цьому комплекті, поділена на їх число. Середнє арифметичне є особливо загальним та найпоширенішим уявленням середньої величини.

Вам знадобиться

Знання з математики.

Інструкція

1. Нехай дано комплект із чотирьох чисел. Потрібно знайти середня значенняцього комплекту. Для цього спочатку виявимо суму всіх цих чисел. Можливі ці числа 1, 3, 8, 7. Їх сума дорівнює S = 1 + 3 + 8 + 7 = 19. Комплект чисел повинен складатися з чисел одного знака, інакше толк у обчисленні середнього значення втрачається.

2. Середнє значеннякомплекту чисел дорівнює сумі чисел S, поділеної число цих чисел. Тобто виходить, що середня значенняодно: 19/4 = 4.75.

3. Для комплекту числа також можна знайти не тільки середняарифметичне, а й середнягеометричне. Середнім геометричним кількох правильних речових чисел називається таке число, яким можна замінити будь-яке з цих чисел так, щоб їх твір не змінилося. Середнє геометричне G шукається за формулою: корінь N-го ступеня з добутку комплекту чисел, де N – число в комплекті. Розглянемо той самий комплект чисел: 1, 3, 8, 7. Виявимо їх середнягеометричне. Для цього порахуємо твір: 1 * 3 * 8 * 7 = 168. Тепер з числа 168 необхідно отримати корінь четвертого ступеня: G = (168) ^ 1/4 = 3.61. Таким чином середнягеометричний комплект чисел дорівнює 3.61.

Середнєгеометричне в сукупності застосовується рідше, ніж арифметичне середнє, проте воно може бути придатним при обчисленні середнього значення показників, що змінюються з часом (заробітна плата окремого працівника, динаміка показників успішності тощо).

Вам знадобиться

Інженерний калькулятор

Інструкція

1. Для того щоб виявити середнє геометричне ряду чисел, спочатку потрібно перемножити всі ці числа. Скажімо, вам дано комплект із п'яти показників: 12, 3, 6, 9 та 4. Перемножимо всі ці числа: 12х3х6х9х4=7776.

2. Тепер з отриманого числа необхідно отримати корінь ступеня, що дорівнює числу елементів ряду. У нашому випадку з числа 7776 необхідно буде витягти корінь п'ятого ступеня за допомогою інженерного калькулятора. Отримане пізніше цієї операції число - в даному випадкучисло 6 – буде середнім геометричним для початкової групичисел.

3. Якщо у вас під рукою немає інженерного калькулятора, то обчислити середнє геометричне ряду чисел можна за допомогою функції СРГЕОМ в програмі Excelабо за допомогою одного з онлайн-калькуляторів, навмисно призначених для обчислення середніх геометричних значень.

Зверніть увагу!
Якщо знадобиться виявити середнє геометричне кожного для 2-х чисел, то інженерний калькулятор вам не знадобиться: витягти корінь 2-го ступеня ( квадратний корінь) з усякого числа можна за допомогою звичайного калькулятора.

Корисна порада
На відміну середнього арифметичного, на геометричне середнє негаразд сильно впливають великі відхилення і коливання між окремими значеннями в досліджуваному комплекті показників.

СереднєЗначення – це одна з коляцій комплекту чисел. Це число, яке не може виходити за межі діапазону, що визначається найбільшим і найменшим значеннями в цьому комплекті чисел. Середнє арифметичне значення- Особливо часто застосовується різновид середніх.

Інструкція

1. Складіть усі числа множини і поділіть їх на кількість доданків, щоб отримати середнє арифметичне значення. Залежно від певних умов обчислення зрідка буває простіше розділяти будь-яке з чисел число значень множини і підсумовувати результат.

2. Використовуйте, скажімо, калькулятор, що входить до складу Windows, якщо обчислити середнє арифметичне значення в розумі не представляється допустимим. Відкрити його можна за допомогою діалогу запуску програм. Для цього натисніть "палячі клавіші" WIN + R або клацніть кнопку "Пуск" і виберіть в основному меню команду "Виконати". Після цього надрукуйте в полі введення calc та натисніть на клавіатурі Enter або натисніть кнопку «OK». Це ж можна зробити через основне меню - розкрийте його, перейдіть в розділ "Всі програми" і в сегменти "Типові" і виберіть рядок "Калькулятор".

3. Введіть ступінчасто всі числа множини, натискаючи на клавіатурі найчастіше з них (крім останнього) клавішу «Плюс» або клацаючи відповідну кнопку в інтерфейсі калькулятора. Вводити числа теж можна як з клавіатури, так і клацаючи відповідні кнопки інтерфейсу.

4. Натисніть клавішу з косою межею (слеш) або клацніть цей значок в інтерфейсі калькулятора після введення останнього значення множини і надрукуйте число чисел у послідовності. Після цього натисніть знак рівності і калькулятор розрахує та покаже середнє арифметичне значення.

5. Дозволено для цієї ж мети застосовувати табличний редактор Microsoft Excel. У цьому випадку запустіть редактор і введіть у сусідні осередки всі значення послідовності чисел. Якщо після введення всього числа ви натискатимете Enter або клавішу зі стрілкою вниз або вправо, то редактор сам переміщатиме фокус введення в сусідню комірку.

6. Виділіть усі введені значення та у лівому нижньому куті вікна редактора (у рядку стану) побачите середньоарифметичне значення для виділених осередків.

7. Клацніть наступну за останнім введеним числом комірку, якщо вам не достатньо лише побачити середнє арифметичне значення. Розкрийте список із зображенням грецької літери сигма (Σ) у групі команд «Редагування» на вкладці «Основна». Виберіть у ньому рядок « Середнє» і редактор вставить необхідну формулудля обчислення середньоарифметичного значення у виділений осередок. Натисніть клавішу Enter, і значення буде розраховано.

Середнє арифметичне – одне із заходів центральної схильності, широко застосовується у математиці та статистичних розрахунках. Виявити середнє арифметичне число для кількох значень дуже легко, але у будь-якої задачі є свої нюанси, знати які для виконання правильних розрахунківпримітивно потрібне.

Що таке середнє арифметичне число

Середнє арифметичне число визначає усереднене значення кожного початкового масиву чисел. Інакше кажучи, з деякої множини чисел вибирається загальне всім елементів значення, математичне зіставлення якого з усіма елементами носить приблизно рівний характер. Середнє арифметичне число застосовується, переважно, під час складання фінансових і статистичних звітів чи розрахунків кількісних результатів проведених подібних навичок.

Як виявити середнє арифметичне число

Пошук середнього арифметичного числа для масиву чисел слід починати з визначення суми алгебри цих значень. Наприклад, якщо в масиві присутні числа 23, 43, 10, 74 і 34, то їх алгебраїчна сума дорівнюватиме 184. При записі середнє арифметичне позначається буквою? (Мю) чи x (ікс із характеристикою). Далі суму алгебри слід поділити на число чисел в масиві. У аналізованому прикладі чисел було п'ять, тому середнє арифметичне дорівнюватиме 184/5 і становитиме 36,8.

Особливості роботи з негативними числами

Якщо в масиві присутні негативні числа, то знаходження середнього арифметичного значення відбувається за аналогічним алгоритмом. Різниця є лише за розрахунках серед програмування, або якщо завдання є додаткові дані. У цих випадках знаходження середнього арифметичного чисел з різними знакамизводиться до трьох дій:1. Знаходження загального середнього арифметичного числа стандартним способом; Знаходження середнього арифметичного негативного чисел.3. Обчислення середнього арифметичного позитивних чисел. Результати будь-якої з дій записуються через кому.

Натуральні та десяткові дроби

Якщо масив чисел представлений десятковими дробами, Рішення відбувається за способом обчислення середнього арифметичного цілих чисел, але скорочення результату проводиться за вимогами завдання до точності результату. При роботі з природними дробами їх слід привести до загального знаменника, який множиться на число чисел в масиві. У чисельнику результату буде сума наведених чисельників початкових дробових елементів.

Середнє геометричне чисел залежить тільки від безумовної величини самих чисел, а й від їх числа. Неможливо плутати середнє геометричне та середнє арифметичне чисел, оскільки вони перебувають у різних методологіям. У цьому середнє геометричне постійно менше чи дорівнює середньому арифметичному.

Вам знадобиться

Інженерний калькулятор.

Інструкція

1. Розглядайте, що в загальному випадку середнє геометричне чисел знаходиться шляхом перемноження цих чисел та вилучення з них кореня ступеня, що відповідає числу чисел. Скажімо, якщо потрібно виявити середнє геометричне п'яти чисел, то з добутку потрібно буде витягувати корінь п'ятого ступеня.

2. Для знаходження середнього геометричного 2-х чисел використовуйте основне правило. Виявіть їх добуток, після чого витягніть з нього квадратний корінь, тому що числа два, що відповідає ступеню кореня. Скажімо, щоб виявити середнє геометричне чисел 16 і 4, виявіть їх добуток 16 4=64. З числа, що вийшло, витягніть квадратний корінь?64=8. Це буде бажана величина. Середнє арифметичне цих двох чисел більше і одно 10. Якщо корінь не витягується націло, зробіть округлення результату до необхідного порядку.

3. Щоб виявити середнє геометричне більше ніж 2-х чисел, також використовуйте основне правило. Для цього виявіть добуток всіх чисел, для яких потрібно виявити середнє геометричне. З отриманого твору витягніть корінь ступеня, що дорівнює числу чисел. Скажімо, щоб виявити середнє геометричне чисел 2, 4 і 64, виявіть їх добуток. 2 4 64 = 512. Від того що потрібно виявити результат середнього геометричного 3 чисел, що з твору вийміть корінь третього ступеня. Зробити це усно важко, тому скористайтеся інженерним калькулятором. Для цього в ньому є кнопка x^y. Наберіть число 512, натисніть кнопку “x^y”, потім наберіть число 3 і натисніть кнопку “1/х”, щоб знайти значення 1/3, натисніть кнопку “=”. Отримаємо результат зведення 512 у ступінь 1/3, що відповідає кореню третього ступеня. Отримайте 512^1/3=8. Це і є середнє геометричне чисел 2,4 та 64.

4. За допомогою інженерного калькулятора можна виявити середнє геометричне іншим способом. Виявіть кнопку log на клавіатурі. Після цього візьміть логарифм для всього з чисел, виявіть їх суму та поділіть її на число чисел. З отриманої кількості візьміть антилогарифм. Це і буде середнє геометричне чисел. Скажімо, щоб виявити середнє геометричне тих же чисел 2, 4 і 64, зробіть на калькуляторі комплект операцій. Наберіть число 2, потім натисніть кнопку log, натисніть кнопку “+”, наберіть число 4 і знову натисніть log і “+”, наберіть 64, натисніть log і “=”. Підсумком буде число, рівну сумідесяткових логарифмів чисел 2, 4 і 64. Отримане число поділіть на 3, оскільки це число чисел, якими шукається середнє геометричне. З підсумку візьміть антилогарифм, перемкнувши кнопку регістру, та використовуйте ту ж клавішу log. У результаті вийде число 8, і є бажане середнє геометричне.

Зверніть увагу!
Середнє значення не може бути більшим за найбільше в комплекті і менше найменшого.

Корисна порада
У математичної статистики середнє значення величини називається математичним очікуванням.

Середня величина – це узагальнюючий показник, що характеризує типовий рівень явища. Він виражає величину ознаки, віднесену до одиниці сукупності.

Середня величина це:

1) найбільш типове для сукупності значення ознаки;

2) обсяг ознаки сукупності, розподілений нарівно між одиницями сукупності.

Ознака, котрій розраховується середня величина, у статистиці називається «осредняемый».

Середня завжди узагальнює кількісну варіацію ознаки, тобто. у середніх величинах погашаються індивідуальні відмінності одиниць сукупності, зумовлені випадковими обставинами. На відміну від середньої абсолютна величина, Що характеризує рівень ознаки окремої одиниці сукупності, не дозволяє порівнювати значення ознаки в одиниць, що належать до різних сукупностей. Так, якщо потрібно зіставити рівні оплати праці працівників на двох підприємствах, то не можна порівнювати за цією ознакою двох працівників різних підприємств. Оплата праці обраних порівняння працівників може бути типовою цих підприємств. Якщо ж порівнювати розміри фондів оплати праці на підприємствах, то не враховується чисельність працюючих і, отже, не можна визначити, де рівень оплати праці вищий. Зрештою порівняти можна лише середні показники, тобто. скільки загалом отримує один працівник кожному підприємстві. Таким чином, виникає необхідність розрахунку середньої величини як узагальнюючої характеристики сукупності.

Важливо, що у процесі опосередкування сукупне значення рівнів ознаки чи кінцеве його значення (у разі розрахунку середніх рівнів у ряді динаміки) має залишатися незмінним. Іншими словами, при розрахунку середньої величини обсяг досліджуваного ознаки не повинен бути спотворений, і вирази, що складаються при розрахунках середньої, обов'язково повинні мати сенс.

Обчислення середнього – один із поширених прийомів узагальнення; середній показник заперечує те загальне, що характерно (типово) всім одиниць сукупності, що вивчається, в той же час він ігнорує відмінності окремих одиниць. У кожному явищі та його розвитку має місце поєднання випадковості та необхідності. При обчисленні середніх через дію закону великих чисел випадковості взаємопогашуються, врівноважуються, тому можна абстрагуватися від несуттєвих особливостей явища, від кількісних значень ознаки у кожному даному випадку. У здатності абстрагуватися від випадковості окремих значень, коливань і полягає наукова цінність середніх як узагальнюючих показників сукупностей.

Для того, щоб середній показник був дійсно типовим, він повинен розраховуватися з урахуванням певних принципів.

Зупинимося деяких загальних принципах застосування середніх величин.

1. Середня має визначатися для сукупностей, які з якісно однорідних одиниць.

2. Середня має обчислюватися для сукупності, що складається з досить великої кількості одиниць.

3. Середня має розраховуватися для сукупності, одиниці якої перебувають у нормальному, природному стані.

4. Середня має обчислюватися з урахуванням економічного змісту досліджуваного показника.

5.2. Види середніх та способи їх обчислення

Розглянемо тепер види середніх величин, особливості їх обчислення та сфери застосування. Середні величини поділяються на два великі класи: статечні середні, структурні середні.

До статечним середнім відносяться такі найвідоміші і найчастіше застосовувані види, як середня геометрична, середня арифметична і середня квадратична.

Як структурні середні розглядаються мода і медіана.

Зупинимося на статечних середніх. Ступінні середні в залежності від подання вихідних даних можуть бути простими та зваженими. Проста середнявважається за не згрупованими даними і має такий загальний вигляд:

де X i - варіанти (значення) ознаки, що осредняется;

n – число варіантів.

Зважена середнявважається за згрупованими даними та має загальний вигляд

де X i - варіанта (значення) ознаки, що осредняется, або серединне значення інтервалу, в якому вимірюється варіанта;

m – показник ступеня середнього;

f i - Частота, що показує, скільки разів зустрічається i-e значеннясередньої ознаки.

Якщо розрахувати всі види середніх для тих самих вихідних даних, то значення їх виявляться неоднаковими. Тут діє правило мажорантності середніх: зі збільшенням показника ступеня m збільшується та відповідна середня величина:

У статистичній практиці частіше, ніж інші види середніх зважених, використовуються середні арифметичні та середні гармонійні зважені.

Види статечних середніх

Вигляд статечної середньої	Показник ступеня (m)	Формула розрахунку
Вигляд статечної середньої	Показник ступеня (m)	Проста	Зважена
Гармонійна
Геометрична
Арифметична
Квадратична
Кубічна

Середня гармонійна має більше складну конструкціюніж середня арифметична. Середню гармонійну застосовують для розрахунків тоді, коли як ваги використовуються не одиниці сукупності – носії ознаки, а твори цих одиниць на значення ознаки (тобто m = Xf). До середньої гармонійної простий слід вдаватися у випадках визначення, наприклад, середніх витрат праці, часу, матеріалів на одиницю продукції, на одну деталь по двох (трьох, чотирьох і т.д.) підприємствам, робітникам, зайнятим виготовленням одного й того ж виду продукції , однієї і тієї ж деталі вироби.

Головна вимога до формули розрахунку середнього значення у тому, щоб всі етапи розрахунку мали реальне змістовне обгрунтування; отримане середнє значення має замінити індивідуальні значення ознаки кожного об'єкта без порушення зв'язку індивідуальних і зведених показників. Інакше висловлюючись, середня величина повинна обчислюватися те щоб заміні кожного індивідуального значення осредняемого показника його середньої величиною залишався без зміни деякий підсумковий зведений показник, пов'язаний у тому чи іншим чином з осредняемым. Цей підсумковий показник називається визначальним,оскільки його взаємозв'язку з індивідуальними значеннями визначає конкретну формулу розрахунку середньої величини. Покажемо це правило на прикладі середньої геометричної.

Формула середньої геометричної

використовується найчастіше при розрахунку середнього значення за індивідуальними відносними величинами динаміки.

Середня геометрична застосовується, якщо задана послідовність ланцюгових відносних величин динаміки, що вказують, наприклад, на зростання обсягу виробництва порівняно з рівнем попереднього року: i 1 i 2 i 3 ... i n . Очевидно, що обсяг виробництва в останньому роцівизначається початковим його рівнем (q 0) та наступним нарощуванням за роками:

q n = q 0 × i 1 × i 2 × ... × i n .

Прийнявши q n як визначальний показник і замінюючи індивідуальні значення показників динаміки середніми, приходимо до співвідношення

Звідси

Особливий вид середніх величин – структурні середні – застосовується вивчення внутрішньої будовирядів розподілу значень ознаки, а також для оцінки середньої величини (ступеневого типу), якщо за наявними статистичними даними її розрахунок не може бути виконаний (наприклад, якби в розглянутому прикладі були відсутні дані і про обсяги виробництва, і про суму витрат за групами підприємств) .

Як структурні середні найчастіше використовують показники моди –найбільш часто повторюваного значення ознаки - і медіани –величини ознаки, яка поділяє впорядковану послідовність його значень на дві рівні за чисельністю частини. У результаті однієї половини одиниць сукупності значення ознаки вбирається у медіанного рівня, а в інший – не менше його.

Якщо ознака, що вивчається, має дискретні значення, то особливих складнощів при розрахунку моди і медіани не буває. Якщо ж дані про значення ознаки Х представлені у вигляді впорядкованих інтервалів його зміни (інтервальних рядів), розрахунок моди та медіани дещо ускладнюється. Оскільки медіанне значення ділить всю сукупність на дві рівні за чисельністю частини, воно виявляється в одному з інтервалів ознаки X. За допомогою інтерполяції в цьому медіанному інтервалі знаходять значення медіани:

де X Me – нижня межа медіанного інтервалу;

h Me – його величина;

(Sum m)/2 – половина від загальної кількостіспостережень або половина обсягу того показника, який використовується як зважує у формулах розрахунку середньої величини (в абсолютному або відносному вираженні);

S Me-1 – сума спостережень (або обсягу зважуючої ознаки), накопичена на початок медіанного інтервалу;

m Me – кількість спостережень чи обсяг зважуючого ознаки в медіанному інтервалі (також у абсолютному чи відносному вираженні).

При розрахунку модального значення ознаки за даними інтервального ряду слід звертати увагу на те, щоб інтервали були однаковими, оскільки від цього залежить показник повторюваності значень ознаки X. Для інтервального ряду з рівними інтерваламивеличина моди визначається як

де Х Mo – нижнє значення модального інтервалу;

m Mo - число спостережень або обсяг зважуючого ознаки в модальному інтервалі (в абсолютному або відносному вираженні);

m Mo-1 – те саме для інтервалу, що передує модальному;

m Mo+1 – те саме для інтервалу, наступного за модальним;

h – величина інтервалу зміни ознаки у групах.

ЗАВДАННЯ 1

Є такі дані щодо групи промислових підприємствза звітний рік

№ підприємства	Обсяг продукції, млн. руб.		Середньооблікова кількість працівників, чол.	Прибуток, тис. руб.
	197,7	10,0		13,5
		22,8	1500	136,2
	465,5	18,4	1412	97,6
	296,2	12,6	1200	44,4
	584,1	22,0	1485	146,0
	480,0	119,0	1420	110,4
	57805	21,6	1390	138,7
	204,7			30,6
	466,8	19,4	1375	111,8
	292,2	113,6	1200	49,6
	423,1	17,6	1365	105,8
	192,6			30,7
	360,5	14,0	1290	64,8
	280,3	10,2		33,3

Потрібно виконати угруповання підприємств з обміну продукції, прийнявши такі інтервали:

до 200 млн. руб.

від 200 до 400 млн. руб.

від 400 до 600 млн. руб.

По кожній групі та по всіх разом визначити кількість підприємств, обсяг продукції, середньооблікова кількість працівників, середній виробіток продукції на одного працівника. Результати угруповання подати у вигляді статистичної таблиці. Сформулювати висновок.

РІШЕННЯ

Зробимо угруповання підприємств з обміну продукції, розрахунок числа підприємств, обсягу продукції, середньооблікового числа працівників за формулою простої середньої. Результати угруповання та розрахунків зводимо до таблиці.

Групи за обсягом продукції	№ підприємства	Обсяг продукції, млн. руб.	Середньорічна вартість основних засобів, млн. руб.	Середньоспі соковита кількість працівників, чол.	Прибуток, тис. руб.	Середнє вироблення продукції одного працівника
1 група до 200 млн. руб.	1,8,12	197,7 204,7 192,6	10,0 9,4 8,8	900 817	13,5 30,6 30,7
			28,2	2567	74,8	0,23
Середній рівень		198,3			24,9
2 група від 200 до 400 млн. руб.	4,10,13,14	196,2 292,2 360,5 280,3	12,6 113,6 14,0 10,2	1200 1200 1290	44,4 49,6 64,8 33,3
		1129,2	150,4	4590	192,1	0,25
Середній рівень		282,3	37,6	1530	64,0
3 група від 400 до 600 млн.	2,3,5,6,7,9,11	592 465,5 584,1 480,0 578,5 466,8 423,1	22,8 18,4 22,0 119,0 21,6 19,4 17,6	1500 1412 1485 1420 1390 1375 1365	136,2 97,6 146,0 110,4 138,7 111,8 105,8
		3590	240,8	9974	846,5	0,36
Середній рівень		512,9	34,4	1421	120,9
Усього за сукупністю		5314,2	419,4	17131	1113,4	0,31
У середньому за сукупністю		379,6	59,9	1223,6	79,5

Висновок. Таким чином, у аналізованій сукупності найбільша кількість підприємств за обсягом продукції потрапила до третьої групи – сім, або половина підприємств. Величина середньорічної вартості основних засобів також у цій групі, як і велика величина середньооблікового числа працівників - 9974 осіб, найменш прибуткові підприємства першої групи.

ЗАВДАННЯ 2

Є такі дані на підприємствах фірми

Номер підприємства, що входить у фірму	I квартал	II квартал
	Випуск продукції, тис. руб.	Відпрацьовано робітниками людино-днів	Середнє вироблення однієї робочого щодня, крб.
	59390,13

Ознаки одиниць статистичних сукупностей різні за своїм значенням, наприклад, заробітна плата робітників однієї професії якого-небудь підприємства не однакова за той самий період часу, різні ціни на ринку на однакову продукцію, врожайність сільськогосподарських культур у господарствах району і т.д. Тому, щоб визначити значення ознаки, характерне для всієї сукупності одиниць, що вивчається, розраховують середні величини.
Середня величина – це узагальнююча характеристика множини індивідуальних значень деякої кількісної ознаки.

Сукупність, що вивчається за кількісною ознакою, складається з індивідуальних значень; на них впливають, як загальні причини, так і індивідуальні умови. У середньому відхилення, характерні для індивідуальних значень, погашаються. Середня, будучи функцією безлічі індивідуальних значень, представляє одним значенням всю сукупність і відбиває те загальне, що притаманне її одиницям.

Середня, яка розраховується для сукупностей, що складаються з якісно однорідних одиниць, називається типової середньої. Наприклад, можна розрахувати середньомісячну заробітну плату працівника тієї чи іншої професійної групи (шахтаря, лікаря бібліотекаря). Зрозуміло, рівні місячної заробітної платишахтарів через різницю їх кваліфікації, стажу роботи, відпрацьованого протягом місяця часу та багатьох інших чинників відрізняються як від одного, і від рівня середньої зарплати. Однак у середньому рівні відображені основні фактори, що впливають на рівень заробітної плати, та взаємно погашаються відмінності, що виникають унаслідок індивідуальних особливостейпрацівника. Середня вести відбиває типовий рівень оплати праці даного виду працівників. Одержання типової середньої має передувати аналіз того, наскільки дана сукупність якісно однорідна. Якщо сукупність складається з них окремих частинслід розбити її на типові групи (середня температура по лікарні).

Середні величини, що використовуються як характеристики для неоднорідних сукупностей, називаються системними середніми. Наприклад, середня величина валового внутрішнього продукту (ВВП) на душу населення, середня величина споживання різних груп товарів на людину та інші подібні величини, що становлять узагальнюючі характеристики держави як єдиної економічної системи.

Середня має обчислюватися для сукупностей, які з досить великої кількості одиниць. Дотримання цієї умови необхідне для того, щоб набув чинності закон великих чисел, внаслідок дії якого випадкові відхилення індивідуальних величин від загальної тенденціївзаємно погашаються.

Види середніх та способи їх обчислення

Вибір виду середньої визначається економічним змістом певного показника та вихідних даних. Однак будь-яка середня величина повинна обчислюватися так, щоб при заміні нею кожної варіанти ознаки, що осредняется, не змінився підсумковий, узагальнюючий, або, як його прийнято називати, визначальний показник, який пов'язаний з показником, що середнюється. Наприклад, при заміні фактичних швидкостей на окремих відрізках шляху їх середньою швидкістю не повинна змінитися загальна відстань, пройдена транспортним засобомза те саме час; при заміні фактичних заробітних плат окремих працівниківпідприємства середньої заробітною платоюне повинен змінитися фонд заробітної плати. Отже, у кожному конкретному випадку залежно від характеру наявних даних, існує лише одне справжнє середнє значення показника, адекватне властивостям та сутності соціально-економічного явища, що вивчається.
Найчастіше застосовуються середня арифметична, середня гармонійна, середня геометрична, середня квадратична та середня кубічна.
Перераховані середні відносяться до класу статечнихсередніх та об'єднуються загальною формулою:
,
де - Середнє значення досліджуваного ознаки;
m – показник ступеня середнього;
– поточне значення (варіанту) ознаки, що осредняется;
n - Число ознак.
Залежно від значення показника ступеня m розрізняють такі види статечних середніх:
при m = -1 - середня гармонійна;
при m = 0 - середня геометрична;
при m = 1 - середня арифметична;
при m = 2 - середня квадратична;
при m = 3 - середня кубічна.
При використанні одних і тих же вихідних даних, чим більший показник ступеня m у наведеній вище формулі, тим більше значення середньої величини:
.
Ця властивість статечних середніх зростати з підвищенням показника ступеня визначальної функції називається правилом мажорантності середніх.
Кожна із зазначених середніх може набувати двох форм: простуі зважену.
Проста форма середньоїзастосовується, коли середня обчислюється за первинними (несгрупованими) даними. Зважена форма- При розрахунку середньої за вторинними (згрупованими) даними.

Середня арифметична

Середня арифметична застосовується, коли обсяг сукупності є сумою всіх індивідуальних значень варіює ознаки. Слід зазначити, що й вид середньої величини не вказується, мається на увазі середня арифметична. Її логічна формула має вигляд:

Середня арифметична простарозраховується за несгрупованими даними за формулою:
або ,
де – окремі значення ознаки;
j – порядковий номер одиниці спостереження, що характеризується значенням;
N - Число одиниць спостереження (обсяг сукупності).
приклад.У лекції «Зведення та угруповання статистичних даних» розглядалися результати спостереження стажу роботи бригади із 10 осіб. Розрахуємо середній стаж роботи робітників бригади. 5, 3, 5, 4, 3, 4, 5, 4, 2, 4.

За формулою середньої арифметичноїпростий обчислюються також середні у хронологічному ряду, якщо інтервали часу, протягом якого представлені значення ознаки, рівні.
приклад.Обсяг реалізованої продукції за перший квартал становив 47 ден. од., за другий 54, за третій 65 та за четвертий 58 ден. од. Середньоквартальний оборот становить (47+54+65+58)/4 = 56 грош. од.
Якщо в хронологічному ряду наведено моментні показники, то при обчисленні середньої вони замінюються на півсуми значень на початок і кінець періоду.
Якщо моментів більше двох та інтервали між ними рівні, то середня обчислюється за формулою середньої хронологічної

,
де n-число моментів часу
У разі коли дані згруповані за значеннями ознаки (т. е. побудовано дискретний варіаційний ряд розподілу) з середня арифметична зваженарозраховується з використанням або частот, або частостей спостереження конкретних значень ознаки, число яких (k) значно менше числаспостережень (N).
,
,
де k – кількість груп варіаційного ряду,
i – номер групи варіаційного ряду.
Оскільки , а , отримуємо формули, які використовуються для практичних розрахунків:
і
приклад.Розрахуємо середній стаж робочих бригад по згрупованому ряду.
а) з використанням частот:

б) з використанням частостей:

У разі коли дані згруповані за інтервалами , тобто. представлені у вигляді інтервальних рядів розподілу, при розрахунку середньої арифметичної як значення ознаки приймають середину інтервалу, виходячи з припущення про рівномірний розподіл одиниць сукупності на даному інтервалі. Розрахунок ведеться за формулами:
і
де - середина інтервалу: ,
де і – нижня та верхня межі інтервалів (за умови, що верхня межа цього інтервалу збігається з нижньою межею наступного інтервалу).

приклад.Розрахуємо середню арифметичну інтервального варіаційного ряду, побудованого за результатами дослідження річної заробітної плати 30 робітників (див. лекцію «Зведення та угруповання статистичних даних»).
Таблиця 1 - Інтервальний варіаційний ряд розподілу.

Інтервали, грн.	Частота, чол.	Частина,	Середина інтервалу,
600-700 700-800 800-900 900-1000 1000-1100 1100-1200	3 6 8 9 3 1	0,10 0,20 0,267 0,30 0,10 0,033	(600+700):2=650 (700+800):2=750 850 950 1050 1150	1950 4500 6800 8550 3150 1150	65 150 226,95 285 105 37,95

грн. або грн.
Середні арифметичні, обчислені на основі вихідних даних та інтервальних варіаційних рядів, можуть не збігатися через нерівномірність розподілу значень ознаки всередині інтервалів. У цьому випадку для більш точного обчислення середньої арифметичної виваженої слід використовувати не середини інтервалів, а середні арифметичні прості, розраховані для кожної групи ( групові середні). Середня, обчислена за груповим середнім з використанням виваженої формули розрахунку, називається загальної середньої.
Середня арифметична має низку властивостей.
1. Сума відхилень варіант від середньої дорівнює нулю:
.
2. Якщо всі значення варіант збільшуються або зменшуються на величину А, то середня величина збільшується або зменшується на ту ж величину А:

3. Якщо кожну варіанту збільшити або зменшити в раз, то середня величина також збільшиться або зменшаться в ту ж кількість разів:
або
4. Сума творів варіант на частоти дорівнює добутку середньої величини на суму частот:

5. Якщо всі частоти розділити чи помножити на якесь число, то середня арифметична не зміниться:

6) якщо у всіх інтервалах частоти рівні один одному, то середня арифметична зважена дорівнює простій середній арифметичній:
,
де k – кількість груп варіаційного ряду.

Використання властивостей середньої дозволяє спростити її обчислення.
Припустимо, що всі варіанти (х) спочатку зменшені на те саме число А, а потім зменшені в раз. Найбільше спрощення досягається, коли як А вибирається значення середини інтервалу, що володіє найбільшою частотою, а як В – величина інтервалу (для рядів з однаковими інтервалами). Величина А називається початком відліку, тому цей метод обчислення середньої називається способ ом відліку від умовного нуляабо способом моментів.
Після цього перетворення отримаємо новий варіаційний ряд розподілу, варіанти якого рівні . Їхня середня арифметична, звана моментом першого порядку,виражається формулою і відповідно до другого і третього властивостей середньої арифметичної дорівнює середній з первісних варіант, зменшеної спочатку на А, а потім у раз, тобто .
Для отримання дійсної середньої(Середньої початкового ряду) потрібно момент першого порядку помножити на В і додати А:

Розрахунок середньої арифметичної за способом моментів ілюструється даними табл. 2.
Таблиця 2 - Розподіл працівників цеху підприємства за стажем роботи

Стаж працівників, років	Кількість працівників	Середина інтервалу
0 – 5 5 – 10 10 – 15 15 – 20 20 – 25 25 – 30	12 16 23 28 17 14	2,5 7,5 12,7 17,5 22,5 27,5	15 -10 -5 0 5 10	3 -2 -1 0 1 2	36 -32 -23 0 17 28

Знаходимо момент першого порядку . Потім, знаючи, що А=17,5, а=5, обчислюємо середній стаж роботи працівників цеху:
років

Середня гармонійна
Як було показано вище, середня арифметична застосовується для розрахунку середнього значення ознаки у тих випадках, коли відомі його варіанти x та їх частоти f.
Якщо статистична інформація не містить частот f за окремими варіантами x сукупності, а представлена як їх добуток, застосовується формула середньої гармонійної зваженої. Щоб обчислити середню, позначимо, звідки . Підставивши ці вирази у формулу середньої арифметичної зваженої, отримаємо формулу середньої гармонійної зваженої:
,
де - обсяг (вага) значень ознаки показника в інтервалі з номером i (i = 1,2, ..., k).

Таким чином, середня гармонічна застосовується в тих випадках, коли підсумовування підлягають не самі варіанти, а обернені їм величини: .
Тоді, коли вага кожної варіанти дорівнює одиниці, тобто. індивідуальні значення зворотної ознаки зустрічаються по одному разу, застосовується середня гармонійна проста:
,
де - окремі варіанти зворотної ознаки, що зустрічаються по одному разу;
N - Число варіант.
Якщо по двох частинах сукупності чисельністю і є середні гармонійні, то загальна середня по всій сукупності розраховується за такою формулою:

і називається зваженої гармонійної середньої з групових середніх.

приклад.У ході торгів на валютній біржі за першу годину роботи укладено три правочини. Дані про суму продажу гривні та курс гривні по відношенню до долара США наведено у табл. 3 (графи 2 та 3). Визначити середній курс гривні по відношенню до долара США за першу годину торгів.
Таблиця 3 - Дані про хід торгів на валютній біржі

Середній курс долара визначається ставленням суми проданих у ході всіх операцій гривень до суми придбаних у результаті цих угод доларів. Підсумкова сума продажу гривні відома з графи 2 таблиці, а кількість куплених у кожній угоді доларів визначається розподілом суми продажу гривні до її курсу (графа 4). Загалом у ході трьох угод куплено 22 млн. дол. Отже, середній курс гривні за долар склав
.
Отримане значення є дійсним, т.к. заміна ним фактичних курсів гривні в угодах не змінить підсумкової суми продажів гривні, яка виступає як визначального показника: млн. грн.
Якби розрахунку було використано середня арифметична, тобто. гривні, то за обмінним курсом на купівлю 22 млн. дол. треба було б витратити 110,66 млн. грн., що не відповідає дійсності.

Середня геометрична
Середня геометрична використовується для аналізу динаміки явищ та дозволяє визначити середній коефіцієнтзростання. При розрахунку середньої геометричної індивідуальні значення ознаки є відносні показникидинаміки, побудовані у вигляді ланцюгових величин, як відношення кожного рівня до попереднього.
Середня геометрична проста розраховується за формулою:
,
де – знак твору,
N - Число середніх величин.
приклад.Кількість зареєстрованих злочинів за 4 роки зросла в 1,57 раза, у т. ч. за 1-й – у 1,08 раза, за 2-й – у 1,1 раза, за 3-й – у 1,18 та за 4-й – у 1,12 рази. Тоді середньорічний темпи зростання кількості злочинів становить: , тобто. кількість зареєстрованих злочинів щорічно зростала у середньому на 12%.

1,8
-0,8
0,2
1,0
1,4

1
3
4
1
1

3,24
0,64
0,04
1
1,96

3,24
1,92
0,16
1
1,96

Для розрахунку середньої зваженої квадратичної визначаємо і заносимо в таблицю і . Тоді середня величина відхилень довжини виробів від заданої норми дорівнює:

Середня арифметична у разі була б непридатна, т.к. в результаті ми отримали б нульове відхилення.
Застосування середньої квадратичної буде розглянуто далі у показниках варіації.

5.1. Поняття середньої величини

Середня величина –це узагальнюючий показник, що характеризує типовий рівень явища. Він виражає величину ознаки, віднесену до одиниці сукупності.

Середня завжди узагальнює кількісну варіацію ознаки, тобто. у середніх величинах погашаються індивідуальні відмінності одиниць сукупності, зумовлені випадковими обставинами. На відміну від середньої абсолютна величина, що характеризує рівень ознаки окремої одиниці сукупності, не дозволяє порівнювати значення ознаки одиниць, що відносяться до різних сукупностей. Так, якщо потрібно зіставити рівні оплати праці працівників на двох підприємствах, то не можна порівнювати за цією ознакою двох працівників різних підприємств. Оплата праці обраних порівняння працівників може бути типовою цих підприємств. Якщо ж порівнювати розміри фондів оплати праці на підприємствах, то не враховується чисельність працюючих і, отже, не можна визначити, де рівень оплати праці вищий. Зрештою порівняти можна лише середні показники, тобто. скільки загалом отримує один працівник кожному підприємстві. Таким чином, виникає необхідність розрахунку середньої величини як узагальнюючої характеристики сукупності.

Зупинимося деяких загальних принципах застосування середніх величин.
1. Середня має визначатися для сукупностей, які з якісно однорідних одиниць.
2. Середня має обчислюватися для сукупності, що складається з досить великої кількості одиниць.
3. Середня має розраховуватися для сукупності, одиниці якої перебувають у нормальному, природному стані.
4. Середня має обчислюватися з урахуванням економічного змісту досліджуваного показника.

5.2. Види середніх та способи їх обчислення

До статечним середнімвідносяться такі найбільш відомі та часто застосовувані види, як середня геометрична, середня арифметична та середня квадратична.

В якості структурних середніхрозглядаються мода та медіана.

де X i - варіанти (значення) ознаки, що осредняется;

n – число варіантів.

Зважена середнявважається за згрупованими даними та має загальний вигляд

де X i - варіанта (значення) ознаки, що осредняется, або серединне значення інтервалу, в якому вимірюється варіанта;
m – показник ступеня середнього;
f i - Частота, що показує, скільки разів зустрічається i-e значення ознаки, що осредняется.

Наведемо як приклад розрахунок середнього віку студентів у групі з 20 осіб:

Середній вік розрахуємо за формулою простої середньої:

Згрупуємо вихідні дані. Отримаємо наступний ряд розподілу:

В результаті угруповання отримуємо новий показник – частоту, яка вказує кількість студентів у віці Х років. Отже, середній вікстудентів групи розраховуватиметься за формулою виваженої середньої:

Загальні формули розрахунку статечних середніх мають показник ступеня (m). Залежно від того, яке значення він набуває, розрізняють такі види статечних середніх:
середня гармонійна, якщо m = -1;
середня геометрична, якщо m -> 0;
середня арифметична, якщо m = 1;
середня квадратична, якщо m = 2;
середня кубічна, якщо m = 3.

Формули статечних середніх наведені у табл. 4.4.

Таблиця 5.1

Види статечних середніх

Вигляд статечної середньої	Показник ступеня (m)	Формула розрахунку
Вигляд статечної середньої	Показник ступеня (m)	Проста	Зважена
Гармонійна	-1
Геометрична	0
Арифметична	1
Квадратична	2
Кубічна	3

Середня гармонійна має складнішу конструкцію, ніж середня арифметична. Середню гармонійну застосовують для розрахунків тоді, коли як ваги використовуються не одиниці сукупності – носії ознаки, а твори цих одиниць на значення ознаки (тобто m = Xf). До середньої гармонійної простий слід вдаватися у випадках визначення, наприклад, середніх витрат праці, часу, матеріалів на одиницю продукції, на одну деталь по двох (трьох, чотирьох і т.д.) підприємствам, робітникам, зайнятим виготовленням одного й того ж виду продукції , однієї і тієї ж деталі вироби.

Головна вимога до формули розрахунку середнього значення у тому, щоб всі етапи розрахунку мали реальне змістовне обгрунтування; отримане середнє значення має замінити індивідуальні значення ознаки кожного об'єкта без порушення зв'язку індивідуальних і зведених показників. Інакше висловлюючись, середня величина повинна обчислюватися те щоб заміні кожного індивідуального значення осредняемого показника його середньої величиною залишався без зміни деякий підсумковий зведений показник, пов'язаний у тому чи іншим чином з осредняемым . Цей підсумковий показник називається визначальним,оскільки його взаємозв'язку з індивідуальними значеннями визначає конкретну формулу розрахунку середньої величини. Покажемо це правило на прикладі середньої геометричної.

Формула середньої геометричної

Середня геометрична застосовується, якщо задана послідовність ланцюгових відносних величин динаміки, що вказують, наприклад, на зростання обсягу виробництва порівняно з рівнем попереднього року: i 1 i 2 i 3 ..., i n . Очевидно, що обсяг виробництва в останньому році визначається початковим його рівнем (q 0) та наступним нарощуванням за роками:

q n = q 0 × i 1 × i 2 × ... × i n .

Звідси

5.3. Структурні середні

Особливий вид середніх величин - структурні середні - застосовується для вивчення внутрішньої будови рядів розподілу значень ознаки, а також для оцінки середньої величини (статечного типу), якщо за наявними статистичними даними її розрахунок не може бути виконаний (наприклад, якби в розглянутому прикладі були відсутні дані і про обсяги виробництва, і про суму витрат за групами підприємств).

де X Me – нижня межа медіанного інтервалу;
h Me – його величина;
(Sum m)/2 – половина від загального числа спостережень або половина обсягу того показника, який використовується як зважуючий у формулах розрахунку середньої величини (в абсолютному або відносному вираженні);
S Me-1 – сума спостережень (або обсягу зважуючої ознаки), накопичена на початок медіанного інтервалу;
m Me – кількість спостережень чи обсяг зважуючого ознаки в медіанному інтервалі (також у абсолютному чи відносному вираженні).

У нашому прикладі можуть бути отримані навіть три медіанні значення – виходячи з ознак кількості підприємств, обсягу продукції та загальної суми витрат на виробництво:

Отже, у половини підприємств рівень собівартість одиниці виробленої продукції перевищує 125,19 тис. крб., половина всього обсягу продукції виробляється з рівнем витрат за виріб більше 124,79 тис. крб. та 50% загальної суми витрат утворюється при рівні собівартості одного виробу вище 125,07 тис. руб. Зауважимо також, що спостерігається деяка тенденція до зростання собівартості, оскільки Ме 2 = 124,79 тис. руб., Середній рівень дорівнює 123,15 тис. руб.

При розрахунку модального значення ознаки за даними інтервального ряду треба звертати увагу, щоб інтервали були однаковими, оскільки від цього залежить показник повторюваності значень ознаки X. Для інтервального ряду з рівними інтервалами величина моди визначається як

де Х Mo – нижнє значення модального інтервалу;
m Mo - число спостережень або обсяг зважуючого ознаки в модальному інтервалі (в абсолютному або відносному вираженні);
m Mo -1 – те саме для інтервалу, що передує модальному;
m Mo+1 – те саме для інтервалу, наступного за модальним;
h – величина інтервалу зміни ознаки у групах.

Для нашого прикладу можна розрахувати три модальних значеннявиходячи з ознак кількості підприємств, обсягу продукції та суми витрат. У всіх трьох випадках модальний інтервал один і той же, так як для одного і того ж інтервалу виявляються найбільшими і кількість підприємств, і обсяг продукції, і загальна сума витрат на виробництво:

Таким чином, найчастіше зустрічаються підприємства з рівнем собівартості 126,75 тис. руб., Найчастіше випускається продукція з рівнем витрат 126,69 тис. руб., І найчастіше витрати на виробництво пояснюються рівнем собівартості в 123,73 тис. руб.

5.4. Показники варіації

Конкретні умови, в яких знаходиться кожен з об'єктів, що вивчаються, а також особливості їх власного розвитку(соціальні, економічні та ін.) виражаються відповідними числовими рівнями статистичних показників. Таким чином, варіація,тобто. розбіжність рівнів одного й того ж показника у різних об'єктів, має об'єктивний характер і допомагає пізнати сутність явища, що вивчається.

Для виміру варіації у статистиці застосовують кілька способів.

Найбільш простим є розрахунок показника розмаху варіаціїН як різниці між максимальним (X max) і мінімальним (X min) значеннями ознаки, що спостерігаються:

H = X max - X min.

Проте розмах варіації показує лише крайні значення ознаки. Повторюваність проміжних значень тут не враховується.

Суворішими характеристиками є показники коливання відносно середнього рівня ознаки. Найпростіший показниктакого типу – середня лінійне відхилення як середнє арифметичне значення абсолютних відхилень ознаки від його середнього рівня:

При повторюваності окремих значень Х використовують формулу середньої арифметичної зваженої:

(Нагадаємо, що сума алгебри відхилень від середнього рівня дорівнює нулю.)

Показник середнього лінійного відхилення знайшов широке застосуванняна практиці. З його допомогою аналізуються, наприклад, склад працюючих, ритмічність виробництва, рівномірність постачання матеріалів, розробляються системи матеріального стимулювання. Але, на жаль, цей показник ускладнює розрахунки імовірнісного типу, ускладнює застосування методів математичної статистики. Тому в статистичних наукових дослідженняхдля вимірювання варіації найчастіше застосовують показник дисперсії.

Дисперсія ознаки (s 2) визначається на основі квадратичної статечної середньої:

Показник s, рівний , називається середнім квадратичним відхиленням.

У загальної теоріїСтатистика показник дисперсії є оцінкою однойменного показника теорії ймовірностей і (як сума квадратів відхилень) оцінкою дисперсії в математичній статистиці, що дозволяє використовувати положення цих теоретичних дисциплін для аналізу соціально-економічних процесів.

Якщо варіація оцінюється по невеликій кількості спостережень, взятих з необмеженої генеральної сукупності, те й середнє значення ознаки визначається з деякою похибкою. Розрахункова величина дисперсії виявляється зміщеною у бік зменшення. Для отримання незміщеної оцінки вибіркову дисперсію, отриману за наведеними раніше формулами, треба помножити на величину n/(n – 1). У результаті при малій кількості спостережень (< 30) дисперсию признака рекомендуется вычислять по формуле

Зазвичай вже за n > (15÷20) розбіжність зміщеної та незміщеної оцінок стає несуттєвою. З цієї причини зазвичай не враховують зміщеність й у формулі складання дисперсій.

Якщо з генеральної сукупностізробити кілька вибірок і щоразу у своїй визначати середнє значення ознаки, виникає завдання оцінки коливання середніх. Оцінити дисперсію середнього значенняможна і на основі всього одного вибіркового спостереження за формулою

де n – обсяг вибірки; s 2 - дисперсія ознаки, розрахована за даними вибірки.

Величина носить назву середньої помилки вибіркиі є характеристикою відхилення вибіркового середнього значення ознаки Х його справжньої середньої величини. Показник середньої помилки використовується в оцінці достовірності результатів вибіркового спостереження.

Показники відносного розсіювання.Для характеристики міри коливання досліджуваного ознаки обчислюються показники коливання у відносних величинах. Вони дозволяють порівнювати характер розсіювання в різних розподілах (різні одиниці спостереження однієї й тієї ж ознаки у двох сукупностях, при різних значенняхсередніх, при порівнянні різноїменних сукупностей). Розрахунок показників міри відносного розсіювання здійснюють як відношення абсолютного показникарозсіювання до середньої арифметичної, що множиться на 100%.

1. Коефіцієнтом осциляціївідображає відносну коливання крайніх значень ознаки навколо середньої

2. Відносне лінійне відключення характеризує частку усередненого значення ознаки абсолютних відхилень від середньої величини

3. Коефіцієнт варіації:

є найпоширенішим показником коливання, що використовується для оцінки типовості середніх величин.

У статистиці сукупності, що мають коефіцієнт варіації більше 30-35%, прийнято вважати неоднорідними.

Такий спосіб оцінки варіації має і істотний недолік. Справді, нехай, наприклад, вихідна сукупність робітників, які мають середній стаж 15 років, із середнім квадратичним відхиленням s = 10 років, «постаріла» ще на 15 років. Тепер = 30 років, а середньо квадратичне відхиленняяк і дорівнює 10. Сукупність, що раніше була неоднорідною (10/15 × 100 = 66,7%), з часом виявляється таким чином цілком однорідною (10/30 × 100 = 33,3 %).

Боярський А.Я. Теоретичні дослідженняза статистикою: Зб. Наук. Трудов.- М.: Статистика,1974. С. 19-57.

Попередня

Середні величини відносяться до узагальнюючих статистичних показників, які дають зведену (підсумкову) характеристику масових суспільних явищ, оскільки будуються на основі великої кількостііндивідуальних значень ознаки, що варіює. Для з'ясування сутності середньої величини необхідно розглянути особливості формування значень ознак явищ, за даними яких обчислюють середню величину.

Відомо, що одиниці кожного масового явищамають численні ознаки. Яка б із цих ознак ми не взяли, його значення в окремих одиниць будуть різними, вони змінюються, або, як кажуть у статистиці, варіюють від однієї одиниці до іншої. Так, наприклад, заробітна плата працівника визначається його кваліфікацією, характером праці, стажем роботи та цілим рядом інших факторів, тому змінюється у вельми широких межах. Сукупний вплив всіх факторів визначає розмір заробітку кожного працівника, проте можна говорити про середньомісячну заробітну плату працівників різних галузей економіки. Тут ми оперуємо типовим, характерним значенням ознаки, що варіює, віднесеним до одиниці численної сукупності.

Середня величина відображає те загальне,що притаманно всіх одиниць досліджуваної сукупності. У той самий час вона врівноважує вплив всіх чинників, які діють величину ознаки окремих одиниць сукупності, хіба що взаємно погашаючи їх. Рівень (або розмір) будь-якого суспільного явища обумовлений дією двох груп факторів. Одні з них є загальними і головними, постійно діючими, тісно пов'язаними з природою явища, що вивчається, або процесу, і формують те типовавсім одиниць досліджуваної сукупності, що й відбивається у середній величині. Інші є індивідуальними,їхня дія виражена слабше і носить епізодичний, випадковий характер. Вони діють у зворотному напрямі, зумовлюють різницю між кількісними ознаками окремих одиниць сукупності, прагнучи змінити постійну величину досліджуваних ознак. Дія індивідуальних ознакпогашається у середній величині. У сукупному впливі типових та індивідуальних факторів, що врівноважується та взаємно погашається в узагальнюючих характеристиках, проявляється у загальному виглядівідомий з математичної статистики фундаментальний закон великих чисел.

У сукупності індивідуальні значення ознак зливаються в загальну масу і розчиняються. Звідси і середня величинавиступає як «знеособлена», яка може відхилятися від індивідуальних значень ознак, не збігаючись кількісно з жодним з них. Середня величина відображає загальне, характерне і типове для всієї сукупності завдяки взаємопогашенню в ній випадкових, нетипових відмінностей між ознаками окремих її одиниць, оскільки її величина визначається як загальної рівнодіючої з усіх причин.

Однак для того, щоб середня величина відображала найбільш типове значення ознаки, вона повинна визначатися не для будь-яких сукупностей, а тільки для сукупностей, що складаються з однорідних одиниць. Ця вимога є основною умовою науково обґрунтованого застосування середніх величин та передбачає тісний зв'язок методу середніх величин та методу угруповань в аналізі соціально-економічних явищ. Отже, середня величина - це узагальнюючий показник, що характеризує типовий рівень ознаки, що варіює, у розрахунку на одиницю однорідної сукупності в конкретних умовах місця і часу.

Визначаючи таким чином сутність середніх величин, необхідно підкреслити, що правильне обчислення будь-якої середньої величини передбачає виконання наступних вимог:

якісна однорідність сукупності, якою обчислена середня величина. Це означає, що літочислення середніх величин повинно ґрунтуватися на методі угруповань, що забезпечує виділення однорідних, однотипних явищ;
виключення впливу на обчислення середньої величини випадкових, суто індивідуальних причин та факторів. Це досягається у тому випадку, коли обчислення середньої ґрунтується на досить масовому матеріалі, в якому проявляється дія закону великих чисел, та всі випадковості взаємно погашаються;
при обчисленні середньої величини важливо встановити мету її розрахунку та так званий визначальний показ-телъ(Властивість), на який вона має бути орієнтована.

Визначальний показник може виступати у вигляді суми значень середньої ознаки, суми його обернених значень, добутки його значень і т. п. Зв'язок між визначальним показником і середньою величиною виражається в наступному: якщо всі значення ознаки, що осредняется замінити середнім значенням, то їх сума або добуток у цьому випадку не змінить визначального показника. На основі зв'язку визначального показника із середньою величиною будують вихідне кількісне відношення для безпосереднього розрахунку середньої величини. Здатність середніх величин зберігати властивості статистичних сукупностей називають визначальною властивістю.

Середня величина, розрахована загалом за сукупністю, називається загальної середньої;середні величини, розраховані кожної групи, - груповими середніми.Загальна середня відбиває загальні рисидосліджуваного явища, групова середня дає характеристику явища, що складається у конкретних умовах цієї групи.

Способи розрахунку можуть бути різні, тому в статистиці розрізняють кілька видів середньої величини, основними з яких є середня арифметична, середня гармонійна та середня геометрична.

В економічному аналізі використання середніх величин є основним інструментом оцінки результатів науково-технічного прогресу, соціальних заходів, пошуку резервів розвитку економіки У той самий час слід пам'ятати у тому, що надмірне захоплення середніми показниками може призвести до необ'єктивним висновків під час проведення економіко-статистичного аналізу. Це з тим, що середні величини, будучи узагальнюючими показниками, погашають, ігнорують ті розбіжності у кількісних ознаках окремих одиниць сукупності, які реально існують й можуть становити самостійний інтерес.

Види середніх величин

У статистиці використовують різні види середніх величин, які поділяються на два великі класи:

статечні середні (середня гармонійна, середня геометрична, середня арифметична, середня квадратична, середня кубічна);
структурні середні (мода, медіана)

Для обчислення статечних середніхнеобхідно використовувати всі наявні значення ознаки. Модаі медіанавизначаються лише структурою розподілу, тому називають структурними, позиційними середніми. Медіану і моду часто використовують як середню характеристику в тих сукупностях, де розрахунок середньої статечної неможливий або недоцільний.

Найпоширеніший вид середньої величини – середня арифметична. Під середньої арифметичноїрозуміється таке значення ознаки, яке мала кожна одиниця сукупності, якби загальний підсумок всіх значень ознаки був розподілений рівномірно між усіма одиницями сукупності. Обчислення даної величини зводиться до підсумовування всіх значень варіюючої ознаки та поділу отриманої суми на Загальна кількістьодиниць сукупності. Наприклад, п'ять робочих виконували замовлення виготовлення деталей, у своїй перший виготовив 5 деталей, другий - 7, третій - 4, четвертий - 10, п'ятий- 12. Оскільки у вихідних даних значення кожного варіанта зустрічалося лише один раз, визначення середньої вироблення одного робітника слід застосувати формулу простої середньої арифметичної:

тобто в нашому прикладі середнє вироблення одного робітника дорівнює

Поряд із простою середньою арифметичною вивчають середню арифметичну зважену.Наприклад, розрахуємо середній вік студентів у групі з 20 осіб, вік яких варіюється від 18 до 22 років, де xi- варіанти ознаки, що осредняється, fi- Частота, яка показує, скільки разів зустрічається i-езначення у сукупності (табл. 5.1).

Таблиця 5.1

Середній вік студентів

Застосовуючи формулу середньої арифметичної зваженої, отримуємо:

Для вибору середньої арифметичної зваженої існує певне правило: якщо є ряд даних за двома показниками, для одного з яких треба вирахувати

середню величину, і при цьому відомі чисельні значення знаменника її логічної формули, а значення чисельника невідомі, але можуть бути знайдені як добуток цих показників, то середня величина повинна вираховуватися за формулою середньої арифметичної зваженої.

У деяких випадках характер вихідних статистичних даних такий, що розрахунок середньої арифметичної втрачає сенс і єдиним узагальнюючим показником може бути тільки інший вид середньої величини - середня гармонійна.В даний час обчислювальні властивості середньої арифметичної втратили свою актуальність при розрахунку узагальнюючих статистичних показників у зв'язку з повсюдним використанням електронно-обчислювальної техніки. Велике практичне значенняпридбала середня гармонійна величина, яка теж буває простою та виваженою. Якщо відомі чисельні значення чисельника логічної формули, а значення знаменника невідомі, але можуть бути знайдені як приватне розподілення одного показника на інший, то середня величина обчислюється за формулою середньої зваженої гармонійної.

Наприклад, нехай відомо, що автомобіль пройшов перші 210 км зі швидкістю 70 км/год, а 150 км зі швидкістю 75 км/год, що залишилися. Визначити середню швидкість автомобіля протягом усього шляху 360 км, використовуючи формулу середньої арифметичної, не можна. Оскільки варіантами є швидкості на окремих ділянках xj= 70 км/год Х2= 75 км/год, а вагами (fi) вважаються відповідні відрізки шляху, то твори варіантів на ваги не матимуть ні фізичного, ні економічного сенсу. В даному випадку сенс набувають приватні від розподілу відрізків колії на відповідні швидкості (варіанти xi), тобто витрати часу на проходження окремих ділянок колії (fi / xi). Якщо відрізки шляху позначити через fi, весь шлях висловитися як Σfi, а час, витрачений весь шлях, - як Σ fi / xi , Тоді середня швидкість може бути знайдена як окреме від розподілу всього шляху на загальні витрати часу:

У нашому прикладі отримаємо:

Якщо при використанні середньої гармонійної ваги всіх варіантів (f) рівні, замість виваженої можна використовувати просту (невиважену) середню гармонійну:

де xi – окремі варіанти; n- Число варіантів осредняемого ознаки. У прикладі зі швидкістю просту середню гармонійну можна було б застосувати, якби дорівнювали відрізки шляху, пройдені з різною швидкістю.

Будь-яка середня величина повинна обчислюватися так, щоб при заміні нею кожного варіанта ознаки, що осредняется, не змінювалася величина деякого підсумкового, узагальнюючого показника, який пов'язаний з середнім показником. Так, при заміні фактичних швидкостей на окремих відрізках шляху їхньою середньою величиною (середньою швидкістю) не повинна змінитися загальна відстань.

Форма (формула) середньої величини визначається характером (механізмом) взаємозв'язку цього підсумкового показника з середнім, тому підсумковий показник, величина якого не повинна змінюватися при заміні варіантів їх середньою величиною, називається визначальним показником.Для висновку середньої формули потрібно скласти і вирішити рівняння, використовуючи взаємозв'язок середнього показника з визначальним. Це рівняння будується шляхом заміни варіантів ознаки (показника) їх середньою величиною.

Крім середньої арифметичної та середньої гармонійної у статистиці використовуються інші види (форми) середньої величини. Усі вони є окремими випадками степеневої середньої.Якщо розраховувати всі види статечних середніх величин для тих самих даних, то значення

їх виявляться однаковими, тут діє правило мажо-рантностісередніх. Зі збільшенням показника ступеня середніх збільшується і сама середня величина. Найчастіше застосовувані у практичних дослідженнях формули обчислення різних видівстатечних середніх величин представлені в табл. 5.2.

Таблиця 5.2

Середня геометрична застосовується, коли є nкоефіцієнтів зростання, при цьому індивідуальні значення ознаки є, як правило, відносні величинидинаміки, побудовані у вигляді ланцюгових величин, як відношення до попереднього рівня кожного рівня у ряді динаміки. Середня характеризує, в такий спосіб, середній коефіцієнт зростання. Середня геометрична простарозраховується за формулою

Формула середньої геометричної зваженоїмає такий вигляд:

Наведені формули ідентичні, але одна застосовується при поточних коефіцієнтах чи темпах зростання, а друга - за абсолютних значень рівнів ряду.

Середня квадратичназастосовується при розрахунку з величинами квадратних функцій, використовується для вимірювання ступеня коливання індивідуальних значень ознаки навколо середньої арифметичної в рядах розподілу та обчислюється за формулою

Середня зважена квадратичнарозраховується за іншою формулою:

Середня кубічназастосовується при розрахунку з величинами кубічних функцій та обчислюється за формулою

середня кубічна зважена:

Усі розглянуті вище середні величини можуть бути представлені у вигляді загальної формули:

де – середня величина; - Індивідуальне значення; n- Число одиниць досліджуваної сукупності; k- Показник ступеня, що визначає вид середньої.

При використанні тих самих вихідних даних, чим більше kв загальною формулоюстепеневої середньої, тим більше середня величина. З цього випливає, що між величинами статечних середніх існує закономірне співвідношення:

Середні величини, описані вище, дають узагальнене уявлення про сукупність, що вивчається, і з цієї точки зору їх теоретичне, прикладне і пізнавальне значення безперечно. Але буває, що величина середньої не збігається з жодним з реально існуючих варіантів, Тому крім розглянутих середніх у статистичному аналізі доцільно використовувати величини конкретних варіантів, що займають упорядкованому (ранжованому) ряду значень ознаки цілком певне становище. Серед таких величин найуживанішими є структурні,або описові, середні- мода (Мо) та медіана (Ме).

Мода- величина ознаки, яка найчастіше зустрічається у цій сукупності. Стосовно варіаційного ряду модою є значення ранжованого ряду, що найчастіше зустрічається, тобто варіант, що володіє найбільшою частотою. Мода може застосовуватися щодо магазинів, які частіше відвідуються, найпоширенішої ціни на будь-який товар. Вона показує розмір ознаки, властивий значній частині сукупності, і визначається за формулою

де х0 - нижня межа інтервалу; h- Величина інтервалу; fm- Частота інтервалу; fm_ 1 - частота попереднього інтервалу; fm+ 1 – частота наступного інтервалу.

Медіаноюназивається варіант, розташований у центрі ранжованого ряду. Медіана ділить ряд на дві рівні частини таким чином, що з обох боків від неї знаходиться однакова кількість одиниць сукупності. При цьому в однієї половини одиниць сукупності значення ознаки, що варіює, менше медіани, в іншої - більше її. Медіана використовується при вивченні елемента, значення якого більше або одно або одночасно менше або дорівнює половині елементів ряду розподілу. Медіана дає загальне уявлення про те, де зосереджені значення ознаки, іншими словами, де знаходиться їхній центр.

Описовий характер медіани проявляється в тому, що вона характеризує кількісну межу значень варіюючої ознаки, якими має половина одиниць сукупності. Завдання знаходження медіани для дискретного варіаційного ряду вирішується просто. Якщо всім одиницям ряду додати порядкові номери, то порядковий номер медіанного варіанта визначається як (п +1) / 2 з непарним числом членів п. Якщо ж кількість членів ряду є парним числом, то медіаною буде середнє значення двох варіантів, що мають порядкові номери n/ 2 та n / 2 + 1.

При визначенні медіани в інтервальних варіаційних лавах спочатку визначається інтервал, у якому вона перебуває (медіанний інтервал). Цей інтервал характерний тим, що його накопичена сума частот дорівнює або перевищує напівсуму всіх частот. Розрахунок медіани інтервального варіаційного ряду здійснюється за формулою

де X0- нижня межа інтервалу; h- Величина інтервалу; fm- Частота інтервалу; f- Число членів ряду;

∫m-1 - сума накопичених членів низки, що передують цьому.

Поряд з медіаною для більш повної характеристикиструктури досліджуваної сукупності застосовують інші значення варіантів, які у ранжированном ряду цілком певне становище. До них відносяться квартувалиі децилі.Квартілі ділять ряд за сумою частот на 4 рівні частини, а децилі – на 10 рівних частин. Квартилів налічується три, а децилів – дев'ять.

Медіана та мода на відміну від середньої арифметичної не погашають індивідуальних відмінностей у значеннях варіюючої ознаки і тому є додатковими та дуже важливими характеристикамистатистичної сукупності. Насправді вони часто використовуються замість середньої чи поруч із нею. Особливо доцільно обчислювати медіану і моду в тих випадках, коли досліджувана сукупність містить кілька одиниць з дуже великим або дуже малим значенням ознаки, що варіює. Ці не дуже характерні для сукупності значення варіантів, впливаючи на величину середньої арифметичної, не впливають на значення медіани і моди, що робить останні дуже цінними для економіко-статистичного аналізу показниками.

Показники варіації

Метою статистичного дослідження є виявлення основних властивостей та закономірностей досліджуваної статистичної сукупності. У процесі зведеної обробки даних статистичного спостереження будують лави розподілу.Розрізняють два типи рядів розподілу - атрибутивні та варіаційні, залежно від того, чи є ознака, взята за основу угруповання, якісною чи кількісною.

Варіаційниминазивають ряди розподілу, побудовані за кількісним ознакою. Значення кількісних ознак в окремих одиниць сукупності не постійні, більш-менш різняться між собою. Така різниця у величині ознаки носить назву варіації.Окремі числові значення ознаки, що зустрічаються в сукупності, що вивчається, називають варіантами значень.Наявність варіації в окремих одиниць сукупності обумовлено впливом значної частини чинників формування рівня ознаки. Вивчення характеру та ступеня варіації ознак в окремих одиниць сукупності є найважливішим питанням будь-якого статистичного дослідження. Для опису міри мінливості ознак використовують показники варіації.

Інший важливим завданнямстатистичного дослідження є визначення ролі окремих чинників чи його груп у варіації тих чи інших ознак сукупності. Для вирішення такого завдання у статистиці застосовуються спеціальні методи дослідження варіації, що ґрунтуються на використанні системи показників, за допомогою яких вимірюється варіація. У практиці дослідник стикається з досить великою кількістю варіантів значень ознаки, що не дає уявлення про розподіл одиниць за величиною ознаки в сукупності. Для цього проводять розташування всіх варіантів значень ознаки у зростаючому або спадному порядку. Цей процес називають ранжуванням низки.Ранжований ряд одночасно дає загальне уявлення про значення, які набуває ознаки в сукупності.

Недостатність середньої величини для вичерпної характеристики сукупності змушує доповнювати середні величини показниками, що дозволяють оцінити типовість цих середніх шляхом вимірювання коливання ознаки, що вивчається. Використання цих показників варіації дає можливість зробити статистичний аналіз більш повним і змістовним і тим самим глибше зрозуміти сутність суспільних явищ, що вивчаються.

Найпростішими ознаками варіації є мінімумі максимум -це найменше і найбільше значенняознаки у сукупності. Число повторень окремих варіантів значень ознак називають частотою повторення.Позначимо частоту повторення значення ознаки fi,сума частот, що дорівнює обсягу досліджуваної сукупності буде:

де k- Число варіантів значень ознаки. Частоти зручно замінювати частостями wi. Частина- відносний показник частоти - може бути виражений у частках одиниці або відсотках і дозволяє зіставляти варіаційні ряди з різним числомспостережень. Формально маємо:

Для вимірювання варіації ознаки застосовуються різні абсолютні та відносні показники. До абсолютних показників варіації відносяться середнє лінійне відхилення, розмах варіації, дисперсія, середнє відхилення квадратичне.

Розмах варіації(R) являє собою різницю між максимальним і мінімальним значеннями ознаки в досліджуваній сукупності: R= Xmax – Xmin. Цей показник дає лише загальне уявлення про коливання досліджуваного ознаки, оскільки показує різницю лише між граничними значеннями варіантів. Він абсолютно не пов'язаний з частотами в варіаційному ряду, Т. е. з характером розподілу, яке залежність може надавати йому нестійкий, випадковий характер лише з крайніх значень ознаки. Розмах варіації не дає жодної інформації про особливості досліджуваних сукупностей і не дозволяє оцінити рівень типовості отриманих середніх величин. Область застосування цього показника обмежена досить однорідними сукупностями, точніше, характеризує варіацію ознаки показник, що ґрунтується на обліку мінливості всіх значень ознаки.

Для характеристики варіації ознаки необхідно узагальнити відхилення всіх значень від будь-якої типової для вивчається сукупності величини. Такі показники

варіації, як середнє лінійне відхилення, дисперсія та середнє квадратичне відхилення, засновані на розгляді відхилень значень ознаки окремих одиниць сукупності від середньої арифметичної.

Середнє лінійне відхиленняявляє собою середню арифметичну з абсолютних значень відхилень окремих варіантів від їх середньої арифметичної:

Абсолютне значення (модуль) відхилення варіанта від середньої арифметичної; f-частота.

Перша формула застосовується, якщо кожен із варіантів зустрічається в сукупності лише один раз, а друга - у рядах із нерівними частотами.

Існує інший спосіб усереднення відхилень варіантів від середньої арифметичної. Цей дуже поширений у статистиці спосіб зводиться до розрахунку квадратів відхилень варіантів від середньої величини зі своїм наступним усередненням. При цьому ми отримуємо новий показник варіації – дисперсію.

Дисперсія(σ 2) - середня з квадратів відхилень варіантів значень ознаки від їхньої середньої величини:

Друга формула застосовується за наявності варіантів своїх ваг (або частот варіаційного ряду).

В економіко-статистичному аналізі варіацію ознаки прийнято оцінювати найчастіше за допомогою середнього відхилення квадратичного. Середнє квадратичне відхилення(σ) являє собою квадратний корінь з дисперсії:

Середнє лінійне та середнє квадратичне відхилення показують, наскільки в середньому коливається величина ознаки у одиниць досліджуваної сукупності, і виражаються в тих самих одиницях виміру, що і варіанти.

У статистичній практиці часто виникає необхідність порівняння варіації різних ознак. Наприклад, великий інтерес представляє порівняння варіацій віку персоналу та його кваліфікації, стажу роботи та розміру заробітної плати і т. д. Для подібних зіставлень показники абсолютної коливання ознак - середнє лінійне та середнє квадричне відхилення - не придатні. Не можна, насправді, порівнювати коливання стажу роботи, що виражається в роках, з коливанням заробітної плати, що виражається в рублях і копійках.

При порівнянні мінливості різних ознак у сукупності зручно застосовувати відносні показники варіації. Ці показники обчислюються як відношення абсолютних показників до середньої арифметичної (або медіани). Використовуючи як абсолютний показник варіації розмах варіації, середнє лінійне відхилення, середнє квадратичне відхилення, отримують відносні показники коливання:

Найчастіше застосовуваний показник відносної коливання, що характеризує однорідність сукупності. Сукупність вважається однорідною, якщо коефіцієнт варіації вбирається у 33 % для розподілів, близьких до нормального.

Схожі статті

Обговорюють:

Привласнення удк, ббк Як дізнатися удк для статті онлайн визначити:Абревіатура, якій ми хочемо присвятити цей матеріал, позначає досить...
Компанія Coca-Cola: про створення та розвиток історії легендарного напою Створення кока-коли:Таємниця формули напою, яку всесвітньо відома компанія свято зберігала з...
У скільки років дівчині можна почати займатися сексом Скільки років люди займаються:Для багатьох дуже молодих хлопчиків і дівчаток з певного моменту...
Вік сексуальної згоди – що треба знати?:Для застосування норм кримінального законодавства на практиці вік...